RhizoVision Explorer: программное обеспечение с открытым исходным кодом для анализа изображений корней и стандартизации измерений

Корни играют центральную роль в функционировании природных и сельскохозяйственных экосистем, обеспечивая поглощение растениями почвенных ресурсов и влияя на круговорот углерода. Для понимания функций растений и почвы необходимо измерять такие характеристики корней, как длина, диаметр и объём. RhizoVision Explorer — программное обеспечение с открытым исходным кодом, созданное для исследователей, изучающих корни; оно предоставляет удобный интерфейс, обеспечивает быструю обработку изображений и надёжные измерения. Режим фрагментированных корней, используемый по умолчанию, предназначен для образцов корней, отобранных из горшков и почвенных кернов, отмытых и обычно отсканированных на планшетном сканере; в этом режиме измеряются длина, диаметр и объём. Дополнительный режим целой корневой системы предназначен для полностью сохранённых корневых систем или корневых крон и позволяет измерять, в частности, углы, глубину залегания корней и выпуклую оболочку. Оба режима поддерживают группировку измерений по заданным диапазонам диаметров, включение нескольких областей интереса и пакетный анализ. RhizoVision Explorer успешно валидирован по эталонным данным с использованием нового набора изображений медных проволок. Для сравнения, референсное программное обеспечение WinRhizo™, распространяемое на коммерческой основе, резко занижало объём, когда на одном изображении присутствовали проволоки разного диаметра. Кроме того, измерения сравнивали с результатами WinRhizo™ и IJ_Rhizo на наборе смоделированных изображений корней; в целом результаты программ совпадали, за исключением оценки объёма корней. Наконец, для сравнения результатов RhizoVision Explorer и WinRhizo™ использовали наборы отсканированных изображений корней сельскохозяйственных культур, травянистых и древесных видов, полученные в разных лабораториях. Результаты двух программ в целом совпадали, однако WinRhizo™ существенно занижал объём корней по сравнению с RhizoVision Explorer. В условиях быстро растущего интереса к изучению корней RhizoVision Explorer призван стать референсным программным обеспечением, повысить точность и воспроизводимость измерений признаков корней, а также создать основу для совместного совершенствования программы и надёжного доступа к ней для всех пользователей.